网工必看！如何形象生动的解释IP地址、子网掩码和网关？

其实这些关键词都是很基本的网络概念，对于老司机的网络工作者来说，看到的是创意，对于入门白来说，看到的是科普，对于门外汉来说，看到的是热闹。

所以为了照顾这三个群体，我将内容写得更清楚，分为两部分，官方解读和老杨的分析，作为整个回答的补充成员。

1. 什么是IP地址？

官方解释：互联网协议地址(IP)是在互联网上给主机寻址的一种方式。是IP协议提供的一种统一的地址格式。常用IP地址分为IPv4和IPv6两种。它为Internet上的每个网络和每个主机分配一个逻辑地址，以掩盖物理地址之间的差异。

现在是互联网的时代，所以，我们生活中的每个人实际上都在接触IP地址。

如果你使用可以上网的电子设备，你就有一个IP地址。可以这样想：每个人都有一张身份证，所以每个互联网设备都有一个IP地址。

每个人都需要知道彼此的姓名/联系方式才能相互通信，所以每个设备都需要通过IP地址进行通信。

小剧场：

“嘿，你是那个192.168.0.1吗？”

“是的，是的!

“你让我过去，我是192.168.1.0，我们彼此认识。”

“是的，来吧!”

如今，b百度、阿里、腾讯等互联网巨头通过IP地址将设备与设备、人与人连接起来，实现万物互联。

在这一点上，我不得不提到IP地址目前分为IPv4和IPv6地址。

IPv是“互联网协议版本”的缩写，数字4和6代表“版本”。

我们一直使用IPv4地址，但数字编码是无止境的，所以大人物们开始研究IPv5地址。

但IPv5版本在实验中失败了，这就是为什么许多应用程序现在在其主页底部显示IPv6地址的原因。

为什么IPv4即将耗尽？这里有一个扩展来说明：

IPv4基于32位创建地址，因此只能创建4294967296个(4.2亿个)IP地址。

随着互联网不断发展、扩展和集成入口(如物联网设备)，所需的唯一IP地址数量将远远超过IPv4所能提供的4.2亿个。

而IPv6地址的长度为128，可以提供比上一代更多的IP地址，可以提供的IP地址人口将达到340282366920938463463374607431768211456。(手动有趣)

2. 什么是子网掩码？

官方解释：子网掩码(也称为“网络掩码”或“地址掩码”)是一个位掩码，用于指定IP地址的哪些位标识网络地址和主机地址。通常，子网掩码的表示方式与地址本身相同。在IPv4中，它可以是点分十进制四进制表示法，也可以是不太常见的八位十六进制数。子网掩码不能单独存在。必须与IP地址配合使用。

子网掩码和IP地址一样，是一个32位二进制数。看起来很相似。为什么它和IP地址必须在一起？

老杨给你的解释，他就像IP地址的“魔镜”。你看，这么多的IP地址这么乱，我们怎么划分哪些可以用，哪些不能用呢？哪个是a，哪个是b?

如果它只有一面魔镜，没有怪物，它怎么能在几秒钟内释放大招并杀死敌人？

下面是另一个例子：

你收到一封用外语写的信，信封上的收件人和地址都是外语。

因为都是用外语写的，由于语言的限制，你分不清哪个是哪个，然后子网掩码出来为你翻译，告诉你左边是地址，右边是收件人。

子网掩码不仅可以识别IP地址的类型，还可以识别其是否有效，是否在局域网内或远程网络上，从而更好地实现正常的网络连接。

小剧场：

“嘿，兄弟，让我过去。我在查其他IP地址。不要阻止我。”

“不行，我得用我的子网掩码找你。到这里来!”

“…温柔点，别拉我。”

“你有问题，你长得像他们，但这是非法的。我得打110。不要走!”

3.最后，什么是网关？

官方解释：网关，又称互联连接器、协议转换器。网关是最复杂的网络互连设备，仅用于两个具有不同高层协议的网络之间的互连。网关可以用于广域网和局域网的互连。

这看起来就像路由器被称为网关，许多路由器都具有网关的功能。

网关是在两个网段之间转换不同传输协议的数据的设备。要将消息从一个网络发送到另一个网络，它必须通过网关，网关是网络的“入口”或“出口”。

网关就像主机内部的一扇“门”。一个房间可以有多个门，一个主机可以有多个网关。

这里有一个例子：

网络A的IP地址范围为192.168.1.1 ~ 192.168.1.254。子网掩码为255.255.255.0。

如果需要与其他网段通信，可以将其网关设置为192.168.1.1。

网络B的IP地址为192.168.2.1 ~ 192.168.2.254，子网掩码为255.255.255.0。

如果需要与其他网段通信，则将其网关设置为192.168.2.1。

没有路由器，两个网络之间就不能进行TCP/IP通信。即使两个网络连接到同一个交换机(或集线器)，TCP/IP也会根据子网掩码(255.255.255.0)判断两个网络中的主机不在同一网络中。

而要实现这两个网络之间的通信，必须经过网关。

如果网络A上的主机发现报文的目的主机不在本地网络上，它就把报文转发到自己的网关，网关再把报文转发给网络B上的网关，网关再把报文转发给网络B上的主机，网络B再把报文转发给网络A，这样就可以通信了。

因此，只有配置了网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的通信。